April 2024

Neu bei uns im Haus - Digital PCR (dPCR)

In der Industrie, auf den Rohwarenmärkten, im Artenschutz, in der Pflanzenzüchtung und in vielen weiteren Bereichen gibt es Fragestellungen, welche mit der herkömmlichen PCR nicht beantwortet werden können. Bisher wurde die Technologie der Digital PCR (dPCR) überwiegend im medizinischen Bereich genutzt, jetzt steht sie uns in der Industrie zur Verfügung. 

Die dPCR ermöglicht durch die Aufteilung einer Probe in bis zu 26.000 Partitionen eine deutlich sensitivere Analytik als die traditionelle PCR, wodurch Nachweisgrenzen im Bereich einer einzigen DNA-Kopie realisiert werden können. Durch die Aufteilung in tausende Partitionen ist die Methode zudem äußerst robust gegenüber inhibitorischer Effekte. Neben der sensitiveren Analytik bietet die dPCR zudem auch eine simple, schnelle und absolute Quantifizierung von Nukleinsäuren, welche ohne die aufwendige Erstellung einer Standardkurve durchgeführt werden kann. 

Die Anwendungsmöglichkeiten der dPCR sind nahezu unbegrenzt. Als Beispiele zu nennen sind unter anderem Untersuchungen auf Sortenreinheiten bei Pflanzen und im Saatgutbereich, sowie die Differenzierung von Weizen und Dinkel im Bäckereihandwerk. Zudem lassen sich Kakao-, Tee- und Kaffeesorten genausten unterscheiden, sowie Oliven und andere Früchte von günstigeren Sorten abgrenzen. Der Aufspürung von Produktfakes steht mit der dPCR somit nichts mehr entgegen. So lässt sich auch sicher der Einsatz von Persipan, gegenüber dem von hochwertigem Marzipan in Produkten nachweisen. Weitere Beispiele aus dem Lebensmittelbereich sind das Strecken von Haselnusskernpaste mit Sojaöl, die Unterscheidung von genetisch nahen Thunfischarten oder auch Kobe- und Wagyu-Fleisch. Auch Milchprodukte gehören laut „Food Fraud“ zu den Lebensmitteln mit den höchsten Betrugsraten. Bei hochwertigen Käsesorten wie zum Beispiel Büffelmozzarella, Feta-Käse und italienischer Ricotta wird über die Beimischung der günstigeren Kuhmilch-Varianten betrogen. 

Weitere mögliche Anwendungsbereiche liegen in der Pathogendetektion in Lebensmitteln. Hier seien als Beispiele Pflanzenviren in Kartoffeln und Saatgut genannt, sowie Bakterien im Wein und Champagner welche den Geschmack verändern und dadurch zu einem erheblichen Qualitätsverlust beitragen. In der Umwelt können zudem zuverlässig gesundheitsschädliche Schimmelpilze identifiziert werden. 

Neben der Lebensmittelindustrie finden sich auch Anwendungsmöglichkeiten im Bereich der Textilindustrie, wenn es um hochwertige Rohstoffe wie Kaschmir oder Kamelhaar geht. Aber auch der Einsatz in der Fischereiindustrie ist denkbar, um artgeschützte Spezies im Beifang detektieren zu können.

Darüber hinaus bietet die dPCR in Zukunft auch Möglichkeiten der Detektion von Mutationen, welche durch gezielte Mutagenesen mittels Genome Editing-Verfahren wie der Gen-Schere „CRISPR/Cas“ eingefügt wurden. Punktmutationen in sogenannten NGT-Organismen und -Pflanzen können zuverlässig nachgewiesen werden. 

Bezüglich Ihrer Fragestellungen sprechen Sie uns bitte an. Passende Verfahren können nach Ihren Analysen-Anforderungen kundenbezogen validiert werden. 
 

 

Petunien:

In Europa und den USA werden massenweise Petunien vom Markt genommen. Eine Gefahr sind sie nicht, aber deutsche Behörden haben gerade Händler und Blumenfreunde aufgefordert, lachs- und orangefarbene Petunien verschiedener Sorten zu vernichten und fachgerecht zu entsorgen. Ihre auffälligen Farben - meist ein kräftiges Orange - sind ein Produkt der Gentechnik.

Link zu Transgen Petunien
 

August 2017

CRISPR/CAS – Stand der Dinge

Die „Revolution der Gentechnik“ (wissenschaftliche Fachzeitschrift Science: „Breakthrough of the Year 2015“) der letzten Jahre ist immer noch stark umstritten. Das Editieren von Genomen wird mit der, von Bakterien adaptierten, neuen Technologie wesentlich effizienter, die Möglichkeiten dadurch größer. Es entwickelte sich ein unüberschaubares Potential der Möglichkeiten für die Wissenschaftler. Jedoch wurde mit wachsendem Potential auch die Kritik an dem neuen Verfahren immer größer – CRISPR/CAS polarisiert. Während auf der einen Seite Interesse an den neuen Möglichkeiten überwiegt, gibt es immer mehr kritische Stimmen, welche die unbekannte Fehleranfälligkeit der Verfahren, Probleme beim Tierschutz, Folgen für die biologische Vielfalt und das Fehlen einer umfassenden Regulierung anprangern.

Eine EU-Kommission sollte bereits im August 2016 eine Einschätzung abgeben, wann und unter welchen Umständen durch gentechnisch veränderte Verfahren ausgelöste Mutationen unter das Gentechnikrecht fallen. Dies ist bis heute nicht geschehen. Mittlerweile  hat sich der französische Staatsschutz an den EuGH gewandt, welcher diesen Sachverhalt nun prüfen und bewerten muss. Ein Urteil in dieser Sache wird im Frühjahr 2018 erwartet.

Zwischenzeitlich wurde eine Studie veröffentlicht, welche von Problemen bei Experimenten mit Mäusen berichtet. So sei die Zahl der ungewollten Mutationen bei mit CRISPR/CAS behandelten Mäusen auf teilweise bis zu 1500 beziffert worden. Zusätzlich seien komplette Genabschnitte sowohl entfernt, als auch ergänzt worden.
Die Veröffentlichung dieser Daten sorgte zunächst für einen Aufschrei. Allerdings verstummten viele der Stimmen wieder, nachdem ein ehemaliger Mitarbeiter der durchführenden Arbeitsgruppe Zweifel an der wissenschaftlichen Verwertbarkeit der Studie äußerte. Es wären gravierende wissenschaftliche Fehler gemacht worden; so wurden z.B. keine unbehandelten Kontrollmäuse als „Negativkontrolle“ mitgeführt. So sei nicht klar, was die Ursachen für die unerwünschten Mutationen sind. Ebenso unklar sei es, ob die Mäuse die Mutationen nicht bereits vor dem Versuch im Erbgut trugen.

Es bleibt abzuwarten wie der EuGH im nächsten Frühjahr entscheiden wird – eine Prognose lässt sich nicht abgeben.